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知识点一、捕获光能的色素
1、提取和分离叶绿体中的色素
(1)原理:叶绿体中的色素能溶解于。叶绿体中的色素在中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快;反之则慢。
(2)方法步骤:
①提取绿叶中色素:称取菠菜叶2g→剪碎置于研钵→放入少许_______和_______→加入5mL______→迅速研磨→过滤→收集滤液(试管口用______塞严)
②制备滤纸条:
③画滤液细线:
④分离色素:滤纸条轻轻插入盛有层析液的小烧杯中,滤液细线不能触及到 ,用培养皿盖住小烧杯。
(3)结果分析:
无水乙醇的用途是___________________________,
层析液的的用途是__________________;
二氧化硅的作用是______________;
碳酸钙的作用是_____________________________;
滤纸条上的细线要求画得细而直,目的是保证层析后分离的色素带 ;便于观察分析;
分离色素时,层析液不能没及滤液细线的原因是____________________________;
层析装置要加盖的原因是 _;
是否可以用滤纸代替尼龙布过滤____________________________________________;
叶绿素主要吸收和利用 胡萝卜素和叶黄素主要吸收 。
(1)基粒和类囊体增大了受光面积。
(2)类囊体的薄膜上分布着酶和色素,利于光反应的顺利进行。
(3)基质中含有与暗反应有关的酶。
(1)分布:叶绿体中的色素都分布于类囊体的薄膜上。
(2)作用:色素可吸收、传递光能
(1)光照:光是影响叶绿素合成的主要条件,在黑暗中不能合成叶绿素,因而叶片发黄。
(2)温度:温度可影响与叶绿素合成有关的酶的活性,进而影响叶绿素的合成。低温时,叶绿素分子易被破坏,而使叶子变黄。
(3)必需元素:叶绿素中含N、Mg等必需元素,缺乏Mg将导致叶绿素无法合成,叶变黄。
光合作用过程中物质和能量的变化
光
反
应
阶
段
条件
光、色素、酶
场所
光
酶
在类囊体的薄膜上
物质变化
水的分解:2H2O→4[H]+O2↑ATP的生成:ADP+Pi→ATP
能量变化
光能→ATP中的活跃化学能
暗
反
条件
酶、ATP、[H](有光、没光都行)
应
阶
段
场所
叶绿体基质
物质变化
酶
酶
CO2的固定:CO2+C5→2C3
ATP
C3的还原:C3+[H]→(CH2O)
能量变化
ATP中的活跃化学能→(CH2O)中的稳定化学能
、C5、[H]、ATP和O2及(CH2O)含量的影响
考点二:与光合作用有关的曲线及分析、光合作用与呼吸作用的联系
合速率,只有提高光强或CO2浓度。Q点后酶的活性随温度降低而降低,其光合速率也随之降低。
有关光合作用和细胞呼吸中曲线的拓展延伸
有关光合作用和呼吸作用关系的变化曲线图中,最典型的就是夏季的一天中CO2吸收和释放变化曲线图,如图1所示:
a点:凌晨3时~4时,温度降低,呼吸作用减弱,CO2释放减少;
b点:上午6时左右,太阳出来,开始进行光合作用;
bc段:光合作用小于呼吸作用;
c点:上午7时左右,光合作用等于呼吸作用;
ce段:光合作用大于呼吸作用;
d点:温度过高,部分气孔关闭,出现“午休”现象;
e点:下午6时左右,光合作用等于呼吸作用;
ef段:光合作用小于呼吸作用;
fg段:太阳落山,停止光合作用,只进行呼吸作用。
(见图2)
(1)积累有机物时间段:ce段;
(2)制造有机物时间段:bf段;
(3)消耗有机物时间段:og段;
(4)一天中有机物积累最多的时间点:e点;
(5)一昼夜有机物的积累量表示:Sp-SM-SN。
,一昼夜CO2含量的变化曲线图(见图3)
(1)如果N点低于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量增加;
(2)如果N点高于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量减少;
(3)如果N点等于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量不变;
(4)CO2含量最高点为c点,CO2含量最低点为e点。
,一昼夜O2含量的变化曲线图(见图4)
(1)如果N点低于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量减少;
(2)如果N点高于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量增加;
(3)如果N点等于M点,说明经过一昼夜,植物体内的有机物总量不变;
(4)O2含量最高点为e点,O2含量最低点为c点。
考点三:光合作用速率与呼吸作用速率的关系
(1)呼吸速率的表示方法:植物置于黑暗环境中,测定实验容器内CO2增加量、O2减少量或有机物减少量。
(2)净光合速率和真正光合速率
①净光合速率:常用一定时间内O2释放量、CO2吸收量或有机物积累量表示;
②真正光合速率:常用一定时间内O2产生量、CO2固定量或有机物产生量表示。
(3)光合速率与呼吸速率的关系:
①绿色组织在黑暗条件下或非绿色组织测得的数值为呼吸速率(A点)。
②绿色组织在有光条件下光合作用与细胞呼吸同时进行,测得的数据为净光合速率。
③真正光合速率=净光合速率+呼吸速率。
特别提醒:本块知识为本专题重中之重,高考题型一般为搭配曲线的信息分析题,搭配数据曲线的实验分析结论题。解答本块题必须具有完善的知识系统、实验理念、信息分析能力和知识迁移能力。本块能力的培养依赖大家的复****总结,大量的高考和经典题型训练,老师的合理引导。由于本块曲线较多,对曲线的分析简单总结一下:一看纵横坐标(自变量和因变量),二看起点终点,三看交点转折点(代表的特定含义)、四看曲线整体走向,五定单一变量(多因子变量时使用)。绘制曲线也应注意这几点。
提高农作物产量的常用方法:
途径
措施或方法
延长光时
补充光照
增大光合作用面积
间作、合理密植
提高光合作用效率
控制适宜光强、提高CO2浓度(如通风)、合理施肥
提高净光合作用速率
维持适当昼夜温差(白天适当升温,晚上适当降温)